船舶无线电导航

船舶无线电导航

船舶无线电导航，是航海中利用无线电波测定船位和引导船舶沿预定航线航行的技术，又称无线电航海。无线电导航是根据无线电波的传播特性，测量地面，包括外层空间的导航台发射的无线电波参数，如频率、振幅、传播时间或相位，求得船舶相对于导航台的几何参数，如角度、距离、距离差或距离和，从而建立船位线，实现船舶定位和导航。

简介

无线电波的基本传播特性为：在理想均匀介质中按直线传播，传播速度为常数；在两种介质的界面会产生反射。无线电导航同其他定位、导航方法相比的优点是：全天候，定位精度和可靠性较高，作用距离较远，因而在导航技术中愈来愈占重要地位。但是无线电导航必须依靠导航台的信息，易受自然或人为干扰，并且难免发生故障，因此不能完全代替航迹推算、陆标定位和天文定位（见天文航海）等基本方法。

实现船舶无线电导航是依靠由导航台(岸台)和船上无线电导航设备构成的船舶无线电导航系统。船舶无线电导航系统按作用距离可分为近程(50～100海里)、中程(300～600海里)、远程(约1500海里)和超远程（5000海里以上）等导航系统。目前国际通用的有无线电测向系统、康索尔、罗兰、台卡、奥米加、

海军导航卫星系统等。这些导航系统一般都是航海和航空兼用，但各有特殊要求。雷达为另一类无线电导航系统，是自备式的集信号发射和接收于一体的系统，在海上主要用于探测和避让（见航海雷达）。与雷达配合使用的雷达应答器、雷达指向标通常归入航标。

发展概况

20世纪20年代以来，无线电导航的发展大致经历了三个阶段：①20～40年代，用无线电测向系统逐渐替代岸上的无线电测向站和直接提供方位信号的旋转式无线电指向标导航。这时期发展的无线电导航系统主要是方位系统，属近中程，提供的位置线为大圆弧（岸测船）或恒位线（船测岸），在近距离可当作直线。②40～60年代,无线电双曲线导航系统蓬勃发展,提高了船舶定位精度。1943年美国建成中程系统罗兰-A；1944年英国建成中近程系统台卡；在此基础上，50年代末美国建成远程系统罗兰-C，并研制超远程系统奥米加。40年代中期德国研制成中远程方位系统桑尼，并由英国发展为更完善的康索尔。这些系统作用距离大大增加，可提供较高的定位精度。③60～80年代，全球性导航系统迅速发展，并进一步提高了船舶定位精度。美国于1964年建成“海军导航卫星系统”供军用，1967年开放供民用。该系统覆盖全球，精度高，但不能连续定位。70年代美国开始研制一种可连续定位、精度更高的卫星导航系统，称为全

球定位系统，计划于80年代后期建成投入使用。奥米加系统经过20多年的建设，其最后一个发射台于1983年正式投入使用。微处理机的应用促进了系统设备的组合化和导航定位的自动化。将几种导航系统的船舶设备所提供的定位信息，用微处理机加以组合处理，从而提高了船舶定位精度。这种以微处理机为核心组成整体的导航设备构成组合导航系统组合定位与自动制定航线、自动避碰操作、自动保持航向相结合，构成综合导航系统（见船舶驾驶自动化）。这一时期，近程高精度定位系统也得到进一步发展。近年来，还发展了近程甚高频无线电测向系统，与雷达配合使用，可在与对方用甚高频无线电话通信时，测定其方位，在岸上的交通管理中心还可测定其位置，以方便识别。

分类

无线电测向定位

用无线电测向系统测定船舶与已知岸台之间的无线电方位

角以实现定位。无线电测向系统由船上的无线电测向仪和岸上的无线电指向标组成。工作频率约300千赫。在船上用无线电测向仪测定的无线电指向标方向为大圆方位，所得船位线为恒位线。在海图上可看到：地面两点间的大圆方位线和恒位线各处于其恒向线一侧,在一定距离范围内基本对称（图1）。一般船和岸台距离在30～40海里以内，恒位线和大圆方位线基本合一，可直接用测得的大圆方位从岸台画出船位线；距离在150海里以内,可

将大圆方位修正大圆改正量后得出的恒向线当作恒位线使用，仍可利用岸台画出船位线，引起的误差不会超出测向本身存在的方位误差。

无线电测向的观测误差在通常情况下约为±2°。此外，还存在与电磁波传播特性有关的测向误差，包括海岸效应、夜间效应和无线电自差。无线电自差是由于船体金属的二次电磁场引起的，其改正方法和改正磁罗经自差相似，即先用测向仪内的自差补偿器消除，再按一定舷角间隔测定剩余自差，列出自差表，作为改正之用。

无线电测向的作用距离短，定位精度较低，但测向仪具有其他导航仪器所没有的功用。它能引导船舶对着遇难信号方向赴援。测向仪是国际规定的1600总吨以上从事国际航行的船舶必须安装的航海仪器，而且是除雷达以外唯一必须安装的无线电导航仪器。目前在世界各地设立的无线电指向标有1000多座。

康索尔定位

利用康索尔测定船位。康索尔的意译为扇形无线电指向标。工作频段为200～400千赫。它是一种旋转式无线电指向标，由3根发射天线(一根康索尔定位中央天线和两根旁侧天线)组成。旁侧天线电流相位的180°突变，形成两个交叉重叠的多瓣形方向特性，同时分别发射“点”和“划”信号(图2)。在两个方向

特性相交的方位上形成“点”、“划”信号强度相同的等信号方向。在一个周期内（1分钟或1／2分钟），旁侧天线电流的缓变使等信号方向旋转一定的角度(9.6°～14.6°)。用普通收信机就能接收康索尔信号。计数等信号方向出现前的“点”或“划”信号的数目，可求得方位。

利用康索尔测定方位的误差约为0.3°～0.4°。昼夜可靠作用距离为350海里。夜间在350～500 海里范围内，因受天波干扰，定位精度下降。康索尔定位精度不高，它的最重要特点是无需专门的接收设备。现有康索尔台都分布在北大西洋和北冰洋区域，主要用于飞机和小船的导航。

罗兰定位

利用罗兰接收机测定两个或两个以上罗兰台对的时差以确定船位。罗兰属脉冲距离差系统，即脉冲双曲线导航系统。罗兰一词是英语远程导航long-range navigation缩成字LORAN的音译。目前国际通用的有罗兰-A和罗兰-C两种。

①罗兰-A：又称标准罗兰。由3个岸台组成1个台链，其中一个主台，两个副台。主副台距离一般为200～400海里。主台分别与副台结成台对,3个台的发射频率相同，但两台对的脉冲重复频率不同，副台在接收到主台脉冲后，经过一定的时间延迟，再发射副台脉冲。

罗兰-A接收机测量主台脉冲和副台脉冲到达的时间差Δτ，已知电磁波传播速度c，则可得距离差ΔD为c·Δτ，从而得到1条以主台和副台为焦点的双曲线位置线。改换罗兰接收机的台对选择，可测得主台脉冲和另一副台脉冲的时间差，根据所测的两个时差值，可利用罗兰海图求得相应的两条位置线。如果两个时差值康索尔定位系同时测得,则位

置线的交点就是观测时刻的船位（图3）。

罗兰-A的工作频段为1.75～1.95兆赫，白天地波作用距离约700海里，主要工作区的定位精度约1海里。夜间利用天波，作用距离可达1400海里，但定位精度明显下降。罗兰-A 在40年代发展很快，到70年代初最多时有80多个发射台，其天波覆盖北太平洋和北大西洋的大部分海域。用户接收机估计超过10万台。以后逐步被性能更优越的罗兰-C所取代。美国用了5年时间,于1980年完成了用罗兰-C代替罗兰-A布台的过程。目前尚有约30个罗兰-A发射台、20余台对分布在日本、中国沿海和加拿大东海岸。

②罗兰-C：由罗兰-A发展而成的脉冲相位距离差系统。罗兰－C台链由3个台(M,X,Y)或4个台(M,X,Y,Z)或5个台(M,W,X,Y,Z)组成，M为主台，其余为副台。主台和副台发射的脉冲组分别含9个和8个脉冲（图4）。同一台链中的主、副台

脉冲组重复频率相同。各副台采用不同的延迟，以保证在该台链作用范围内所接收到的主副台信号顺序与发射的一致。罗兰-C 采用的工作频率为100千赫，传播衰减比罗兰－A低，加上多脉冲制提高了信号的平均功率，使罗兰-C的地波作用距离达1200海里。罗兰-C接收机利用主副台脉冲信号包络前沿的幅度信息进行粗测，利用载频的相位差信息进行精测,使定位精度达1/4海里。罗兰-C综合了脉冲方式无多值性、易于消除天波干扰和比相方式精度高的优点，性能远优于罗兰-A。目前有40多个罗兰-C大功率发射台，13个台链，分布在北太平洋、北大西洋和地中海等区域，其覆盖面积超过过去的罗兰-A。

台卡定位

利用台卡接收机测量台对信号的相位差确定船位。台卡属相位距离差系统。每个台链一般由1个主台和红、绿、紫3个副台组成。主台与每个副罗兰-A台组成台对,给出红、绿、紫3组双曲线族。主、副台之间的距离一般为60～120海里。台卡系统的工作频段为70～130千赫。主台与3个副台所发射信号的频率保持一定的比例关系：主台和红、绿、紫副台发射信号的频率分别为6f、8f、9f、5f，f是台链的基波频率。

台卡接收机用4个通道分别接收主台和红、绿、紫副台的信号，经不同倍数的倍频后，分别在24f、18f、30f上进行

主台与副台信号相位延迟的比较，得3个相位差值。所以3个相位差值相应地给出3个距离差值。在相位测量中只能测量整周期数之外的余数，当相位差值大于一个周期,就产生多值性问题。采用连测法可消除多值性,采用降低比较频率法也可减少多值性。在相位系统中消除精测船位线多值性的方法称为巷识别。在台卡V型链中采用两次降低频率法，即在6f与1f上进行相位比较，以实现巷识别。在台卡MP型链中采用多脉冲合成法一次降低频率,即在1f上进行巷识别。根据3组台对的巷识别和相位差值读数,可在特制的台卡海图上找出3条相应的位置线，相交定位。

利用台卡定位的有效作用距离约250海里,定位准确度：白天在台链的中心区高达数十米，在作用区的边沿，仅约1／2海里；夜间因天波干扰，定位准确度大大下降。目前有40多个台卡链分布在世界各地，约半数分布在西北欧海区。国际海事组织批准建立的分道通航制大多数有台卡覆盖。

奥米加定位

利用奥米加接收机测量奥米加台对信号的相位差确定

船位。奥米加也属相位距离差系统。信号频率范围10～14千赫，奥米加有8个岸台组成,工作范围覆盖全球。8个台以10秒钟为周期，按协调世界时0秒和整10秒开始依次发射0.9，

1.0,1.1,1.2,1.1,0.9,1.2，1.0秒的连续波（图5）。每个台除发射

供精

奥米加定位测用的10.2千赫信号外，还发射13.6千赫和11.33 千赫信号供巷识别。即用差频方法在相当于10.2千赫的1/3、1/9、1/36频率上进行比较；后者频率最低，巷宽最大，主要供航空使用。

根据推算船位(见航迹推算)选择两对以上岸台，由奥米加接收机接收所选岸台的信号，并测量其相位差。按相位差读数，用奥米加海图或奥米加表求得位置线。

奥米加信号在地球波导中传播时，因受电离层和地面影响,其传播速度随时间和路径的不同而发生变化。而海图上的等相位差线是根据“电波平均相速”绘制的，因此必须根据定位的时间和地点作相应的传播改正。带有微处理机的奥米加接收机，除能自动选择台对、自动变换坐标外，还能将传播改正量以数学模型贮存于处理机中自动修正。但是这种修正基于理论测算，与实际值尚有差值。差奥米加系统是在已知地理坐标的位置上设置监测台,对奥米加信号进行监测,把实测值与根据坐标位置计算的理论改正值之间的差值作为监测台附近100～200海里范围内的即时传播改正值，通过无线电广播，提供给用户进行实时改正，可提高定位精度约一倍。

额定辐射功率为10千瓦的奥米加信号，作用距离可达6000海里，标定定位精度为1～2海里。由于整个系统尚未完成传播改正量的校准，上述定位精度也尚未完全达到，不同地区

也有差别。奥米加的另一特点是由于甚低频信号在水中的衰减较小，所以在水下10～20米航行的潜艇也可用以定位。

导航卫星定位

利用导航卫星（人造地球卫星）和地球站、船舶卫导接收机组成的卫星导航系统(图6)定位。地球站跟踪导航卫星,把跟踪观测得到的数据送至计算中心；计算中心据以计算出卫星未来的准确轨道参数并送到注入站；注入站定期将未来轨道参数输给卫星。卫星贮存新的轨道参数，清除旧的轨道参数，

导航卫星定位并定时以星历表的形式发播，供定位者计算每一时刻的卫星位置。船舶卫导接收机接收来自卫星的信号，通过测量导航参数求出船舶相对于卫星的位置。根据某一时刻船舶相对于卫星的位置和此时卫星的位置，便可自动计算出船舶的地理位置。表征船舶相对于卫星位置的导航参数可以是船舶相对于卫星的方位或距离，也可以是距离变化率等。现在国际通用的卫星导航系统有海军导航卫星系统。

海军导航卫星系统由美国海军经营，部分对民用开放。它是一种近地轨道、多普勒卫星导航系统，又称子午仪导航系统。有4～6颗卫星，轨道均匀配置，平均高度1100公里，绕地球一周约107分钟。6卫星轨道均匀配置时，在赤道地区每隔40～60分钟、在两极地区每隔20分钟可观测一次。卫星用400和

150兆赫两种频率发射信号。卫星在运行中相对于观测者的距离变化，在观测点产生多普勒频移。通过精确测定两分钟内多普勒频移的总周数（即相当于两分钟内卫星相对于观测者的距离变化率的积分），就可计算出这两分钟的始、末时刻卫星到观测者的距离差。距离差为常数的位置面是以两分钟始、末卫星位置为焦点的旋转双曲面。旋转双曲面与地球表面的相交线，即为位置线。卫星通过时间最大约16分钟,可以获得8条位置线。实际上子午仪系统的船舶卫导接收机并不采用位置线相交的图解法定位，而是应用电子计算机把估算位置的距离差值向测量的距离差值逐步逼近的计算方法求船舶的精确位置。所以在航行定位时必须向船舶卫导接收机输入推算船位、航向、航速和时间。

子午仪系统定位误差主要有电离层折射误差、天线高度误差和航向航速误差。电离层折射误差可采用双频道（即400和150兆赫）接收方法予以校正。一般民用船舶定位精度要求不高，可用单频道接收，不校正折射误差。天线高度不准确造成的误差不大，可以不计。航速误差一般近似认为:每一节航速误差能引起0.2海里的定位误差。总的说来，子午仪卫星导航系统能提供约0.25海里（双频道）和0.5海里(单频道)的定位准确度。这种系统的缺点是不能给出即时船位，不能连续定位。另外，由于低轨道运行，卫星漂移较大，目前已达不到原设计的定位间隔要求。

水运无线电通信管理规则

水运无线电通信管理规则 1981.4.1生效第一章总则 第一条为加强交通水运系统船、岸无线电台的管理，维护通信秩序，充分发挥无线电通信的效能，根据《无线电管理规则》的精神，特制订本规则。 第二条水运无线电通信是水运事业的重要组成部分。它的基本任务是以保证船舶航行安全通信为中心，负责海难救助，运输生产指挥及国际、国内船舶公众通信业务。 第三条水运无线电通信必须做到：“迅速、准确、保密”，更好地为运输现代化服务。 第四条本规则是水运无线电通信管理的准则，各有关单位应严格贯彻执行，并可根据实际情况，制订具体管理办法。 第二章管理机构 第五条全国交通水运系统无线电通信实行统一管理、分级负责的原则。凡设有船、岸电台的单位，应设置相应的管理机构，配备熟悉通信业务的管理干部，以加强对船、岸电台的业务技术管理工作。对于开放国际公众通信业务的海岸电台，各主管单位更要加强领导、严格管理和有计划地进行建设工作。 第六条各级通信部门在无线电通信管理工作上的职责如下： 1.贯彻执行上级颁发的无线电通信管理方针、政策和规章制度，并制订本单位的具体制度，认真督促检查执行。 2.组织通信人员不断提高通信效率和质量，确保通信畅通。 3.认真做好通信业务技术管理工作，制订通信建设规划，配合有关部门做好通信基建工作。 4.会同有关部门对通信人员进行培训、教育、考核、任免、奖惩等工作。 5.深入基层检查工作，调查研究，总结推广先进经验。 第七条江、海岸电台应设台长，负责收、发信台的领导。大中型岸台并可根据需要设报务(机务)主任，协助台长分管收、发信台的业务和技术工作。 第八条凡配有两名(含)以上无线电台人员的船舶电台，应设报务主任，在船长、政委的领导下，负责管理和从事船台的通信工作。 第九条为确保通信畅通，通信人员应保持相对的稳定，有关通信人员的任免，应征求通信部门的意见。 第三章电台设置 第十条设置水运无线电台，必须贯彻“少设、严管”的原则，可设可不设的，坚决不设，必须设置的，要严格管理，严禁私自设置使用无线电台。 第十一条为使江、海岸电台的设置，做到合理布局，综合使用，海岸电台和长江江岸电台由交通部统一规划。 第十二条江、海岸电台对外籍船舶电台的开放，应随同港口的对外开放，报请国务院批准。第十三条设置江、海岸电台或陆地专用电台，须提出书面申请，填写“固定无线电台(站)登记表”和“设备核定表”，交通部直属单位报交通部批准，地方水运单位征得交通部同意后，报当地省、市、自治区人民政府审批。其设台定点位置，按照《无线电管理规则》办理审批手续。 第十四条江、海岸电台及陆地专用电台执照，由当地省、市、自治区或地区无线电管理委员会核发。“设备核定表”报当地无线电管理委员会和交通部各一份备案，自存一份留底。第十五条凡根据船舶设备规范或航政部门规定设置的船舶电台，不须办理设台审批手续。电台执照的核发按如下办理： 1.交通部直属单位船舶，由主管单位填写“船舶无线电台设备核定表”，向交通部指定的单

无线电导航的发展历程

1．无线电导航的发展历程 无线电导航是20世纪一项重大的发明 电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。早在1912年就开始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘(Radiocompass)，工作频率0.1一1.75兆赫兹。1929年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为0.2一0.4兆赫兹，已停止发展。1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee)，工作频率为28一85兆赫兹。1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入研制，1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。 1945年至1960年研制了数十种之多，典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(Tacandata-link)和萨特柯((Satco)等，另外还有多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar)，这期间主要保留下来的系统如表1 表1主要地基无线电导航系统运行年代表 1．1 无线电导航发展的重大突破 1960年以后，义发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪（TRISPONDER)以及MRB-201,NA V-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与 );突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导航与综合导航系统，以及地形辅助导航系统等。表2列出几种常用的系统及主要性能与用量。 表2几种常用的地基系统性能与用量 *D为飞行距离。

(完整版)海洋船舶北斗定位导航系统解决方案(海洋)

海洋船舶北斗定位导航系统 解决方案 华云科技有限公司 2013年10月

目录 一、综述 (4) 二、系统解决方案 (5) （一）设计目标与原则 (5) 1.设计目标 (5) 2.设计原则 (6) （二）总体方案设计 (6) 1. 卫星导航运营中心 (7) 2. 岸端监控中心 (8) 3. 船载北斗定位导航终端 (8) （三）岸端监控中心功能设计 (9) 1.岸船信息互通 (9) 2.位置监控 (9) 3.应急调度 (9) 4.船舶报警 (10) 5.增值信息服务 (11) 6.系统管理 (11) 7.系统接口 (12) （四）船载北斗定位导航终端 (13) 1.主要特点 (14) 2.终端功能 (14) 3.主要性能指标 (19) （五）硬件环境要求 (20) 1. 主机存储 (20)

2. 网络 (21) 3. 系统支撑软件 (21) 三、系统造价 (23) （一）概算一（终端含屏及本地导航） (24) （二）概算二（终端不含屏） (25)

一、综述 最古老的航海导航的方法是罗盘和星历导航，人类通过观察星座的位置变化来确定自己的方位；最早的导航仪是中国人发明的指南针,后来发展成一直为人类广泛应用的磁罗经。在随后的两个世纪里，人类通过综合利用星历知识、指南针和航海表来进行导航和定位。卫星技术应用于海上导航可以追溯到20世纪60年代的第一代卫星导航系统Transit,但是它有不连续导航、定位的时间间隔不稳定等缺点。GPS系统的出现克服了Transit系统的局限性,而且提高了定位精度、可进行连续的导航、有很强的抗干扰能力，取代了陆基无线电导航系统,在航海导航中发挥了划时代的作用。 2000年我国建成北斗卫星导航试验系统，中国成为第三个拥有自主卫星导航系统的国家。截至2012年底，北斗卫星导航系统已经成功发射16颗卫星，并组网运行，形成区域服务能力。目前在北京、郑州、西安、乌鲁木齐等地区，中国卫星导航定位精度可达7米，在东盟国家等低纬度地区，定位精度可达到5米左右。随着新一代北斗导航卫星的发射，以及在技术以及管理上的诸多创新,北斗卫星导航精度有望继续提高。在国家大力扶持与推动下，国内北斗卫星导航系统建设和应用如火如荼。在交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、电力调度、救灾减灾和国家安全等领域得到广泛应用。 党的十八大提出建设“海洋强国”的战略部署，国家科技部“导航与位置服务科技十二五专项规划”中，提出了"十二五"末导航与位

船舶消防通信技术的缺陷及其对策

船舶消防通信技术的缺陷 及其对策 Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing, en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives

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船舶消防通信技术的缺陷及其对策简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 近几年来，船舶发生火灾的数量仍然居高不下，对各类火灾案例研究发现，船员虽然经过各种消防基本技能培训，有一定的消防经验，但是，消防组织战术和指挥方面存在严重问题，很多火灾是由于船员对灭火通信重要性认识不足，在灭火过程中容易发生通信障碍.致使灭火过程组织能力差、战术水平低，从而延误了灭火时机，造成难以估量的损失。下面就船舶消防通信方面进行分析，并就船舶存在通信缺陷提出的解决方法进行探讨。 一、船舶灭火主要的通信方式与作用 火灾如同战场一样，面对复杂多变的火灾形势，船舶灭火过程也必然是非常紧张的。如何在灭火过程中保持有效的通信与协调，同样直接影响灭火效果，也是决定灭火成败的关键之一。当船舶发生火灾时，船舶全体人员要时刻想到各种通信设备，在不同场合必须正确使用各类通信器材，确保灭火顺利进行。目前，船舶之间、船舶与岸上以及船长与现场指挥，现场指挥与灭火队员之间联络，

航海导航和定位

一航行 适任1．航行计划、导航和定位 1.1查阅航海资料 我国的近远洋船舶除了中版航海图书资料外，还应配备英版航海图书资料。对于中版资料较直观方便理解查阅，下面主要说明几种与航行直接关联的英版资料在航路计划中的应用。 1.1.1《航路指南》是将海图上无法表达或者不能完全表达的有关航海资料汇编成书，作为海图资料的补充。《航路指南》资料详细，文字简洁，只列出与航线拟订，航行安全与进出港直接有关的内容，可作航线拟订，沿岸及狭水道航行时的参考。英版《航路指南》按海域出版，书卷号为NP1-NP72。《航路指南》第一章对本卷所述地区进行了总体介绍，分为三大部分，他们是：“一般航海说明与规则”，“国家与港口”及“自然条件”。第二章以后各章节按顺序叙述了各海区的航海资料。每章的编排格式基本相同，各章开头部分是本章地区的概况介绍，如本章的地区范围，地貌，近海的特殊地段，自然条件，助航设施此后各章各分地区的详细资料。各分地区的资料又分为：沿岸水域介绍，重要航海标志介绍，航路及航法介绍，进出口水域与港口介绍等。（需注意的是在阅读本书资料时，必须查阅本书的最新补篇。）

《航路指南》查阅方法：在什么情况下要查阅它呢？笔者认为，在设计近海航线，狭水道航线，重要水域航线及进出口航行时，海图上对航线附近的危险物，渔区，军事演习区等不是很明了时，对所在国家或地区的工作制度，风俗习惯，对所在港口的各种信号，规章不了解时都应该查阅本书。 查阅《航路指南》一般有下列方法：⑴利用海图索引图，⑵利用索引，⑶利用目录。 1.1.4《无线电信号表》 主要内容：英版《无线电信号表》目前共七卷，ALRS除第四卷每三年再版一次外，其余各卷均每年出版。第一卷主要介绍：海岸无线电台，无线电医疗咨询，检疫报告，国际海事卫星服务等。第二卷主要介绍：无线电航标，电子定位系统，无线电时号和法定时号。该书书号为NP282。第三卷主要内容：无线电气象服务和航海警告以及与此有关的气象码语，台站分布图等。该卷按地区分两册，书号分别为NP283（1）和NP283（2）。第四卷主要内容：气象观测台站一览表及其分布图。该书书号为NP284。第五卷主要内容：全球海上遇险和安全系统。第六卷主要内容：港口无线电台，协助船舶请引航员的资料以及有关图表。该卷按地区出两册，书号分别为NP286（1）和NP286（2）。第七卷：船舶交通服务及船位报告系统。该卷按地区出版两册书号为NP287（1）和NP287（2）。《英版无线电信号表》的卷数和分册数时有变动。上述按1998年初的资料介绍。

关于船舶无线电安全的若干思考

关于船舶无线电安全的若干思考 作者：康向阳 来源：《电子世界》2013年第05期 【摘要】水上通信对航运安全具有至关重要的作用，随着水上通信业务量的增加，海上遇险的概率渐渐加大，使得船舶无线电的安全管理日趋复杂。就其船舶无线电通讯的安全来讲，为确保航行安全、提高航行效率，加强船舶无线电安全管理至关重要。本文在阐述无线电安全的基本内涵及其现状的基础上，重点探讨了加强船舶无线电安全管理的措施和加强对船舶电台安全管理的措施，旨在说明船舶无线电安全管理的重要性，以期为船舶无线电安全管理提供参考。 【关键词】船舶；无线电；安全 近年来，我国航运事业得到快速发展，水上各种船舶日益增多，船舶无线电通信设备是一种船舶强制配备设备，无线电通信设备的配置是船舶安全运行的保证，以便在航运过程中一旦遇险，起到及时沟通的作用。但目前船舶无线电的安全问题日益突出，无线电通信秩序不堪的状况日趋严重。无线电通信对保障船舶航行安全起着极其重要的作用。如何进行船舶无线电安全管理是当前船舶无线电管理关注的焦点。因此，研究船舶无线电安全管理具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对船舶无线电的安全管理进行了相关思考。 一、无线电安全的基本内涵及其现状 无线电安全是指重要无线电业务不存在外来攻击、侵害的现实或处于正常使用的保障状态，包括无线电信息安全和无线电环境的电磁兼容、不明干扰信号的快速查处。无线电安全的监测分为电磁环境监测、设备监测和常规监测。目前，在通信网络中，数字化技术被广泛应用，无线扩频技术、无线接人系统、公众数据通信、移动卫星通信等业务快速发展。设置和使用电台（站）的数量迅速增加，频率和卫星轨道资源日趋紧张，电磁环境日益恶化；无线电干扰逐年增加，尤其是大功率超短波发射机，一些使用单位把设备架在高山、高塔及高楼，由于发射天线过于密集，发射功率过大，加上设备指标不符合规定或发射机使用已久、性能指标下降，使得互调干扰、谐波干扰、杂散发射超标等现象越来越多，越来越严重。对船舶无线电通信而言，广泛的信号覆盖必然带来无线电安全保障的极大挑战。加之各类电台数量的不断增加，使得通信信息的噪音明显提高，造成电磁环境大面积恶化，对船舶电台信息通信造成了极大的影响，降低了电台的接收能力。虽然船舶电台在船舶上安装时，考虑了船舶通信的特殊性，但在实际过程中，由于船舶无线电管理人员的安全意识不高和管理手段落后，不按规定使用无线电频率，随意占用重要频率，使得船舶无线电的应用现状不容乐观，严重影响到了无线电安全和水上通信的畅通。 二、加强船舶无线电安全管理的措施

航空无线电导航技术习题

《航空无线电导航技术》习题 1、超短波通信的特点是（C ）。 A：不受地形地物的影响B：无衰落现象 C：通信距离限定在视距D：频段范围宽，干扰小2、长波、中波的传播是以（B）传播方式为主。 A：天波B：地波C：直射波D：地面反射波3、短波传播是以（A ）传播方式为主。 A：天波B：地波C：直射波D：地面反射波4、超短波传播是以（C ）传播方式为主。 A：天波B：地波C：直射波D：地面反射波5、高频通信采用的调制方式是（B）。 A：等幅制B：调幅制C：调频制D：调相制 6、关于短波通信使用频率，下述中正确的是（B ）。 A：距离远的比近的高B：白天比晚上的高 C：冬季比夏季的高D：与时间、距离等无关7、天波传输的特点是（ A ）。 A：传播距离远B：信号传输稳定 C：干扰小D：传播距离为视距 8、地波传输的特点是（ A ）。 A：信号传输稳定B：传播距离为视距 C：受天气影响大D：传播距离远 9、直射波传播的特点是（ C ）。

A：传播距离远B：信号传输不稳定 C：传播距离为视距D：干扰大 10、单边带通信的缺点是（D ）。 A：频带宽B：功率利用率低C：通信距离近 D：收发信机结构复杂，要求频率稳定度和准确度高 11、飞机与塔台之间的无线电联络使用（B ）通信系统。 A：高频B：甚高频C：微波D：卫星12、飞机与区调或站调之间的无线电联络使用（A）通信系统。 A：甚高频B：高频C：微波D：卫星13、目前我国民航常用的空管雷达是（A ）。 A：一、二次监视雷达B：脉冲多普勒雷达 C：着陆雷达D：气象雷达 14、相对于单独使用二次雷达，使用一次、二次雷达合装的优点是（ C ）。 A：发现目标的距离更 B：常规二次雷达条件下提高雷达系统的距离分辨力 C：能够发现无应答机的目标 D：克服顶空盲区的影响 15、二次监视雷达与一次监视雷达相比的主要优点是（A）。 A：能够准确提供飞机的高度信息 B：能够探测气象信息并能够给出气象轮廓 C：能够准确提供飞机的距离信息

海洋船舶北斗定位导航系统解决方案

海洋船舶北斗定位导航系统 解决案 华云科技有限公司 2013年10月

目录 一、综述 (3) 二、系统解决案 (4) （一）设计目标与原则 (4) 1.设计目标 (4) 2.设计原则 (5) （二）总体案设计 (5) 1. 卫星导航运营中心 (6) 2. 岸端监控中心 (7) 3. 船载北斗定位导航终端 (7) （三）岸端监控中心功能设计 (8) 1.岸船信息互通 (8) 2.位置监控 (8) 3.应急调度 (8) 4.船舶报警 (9) 5.增值信息服务 (10) 6.系统管理 (10) 7.系统接口 (11) （四）船载北斗定位导航终端 (12) 1.主要特点 (12) 2.终端功能 (13) 3.主要性能指标 (18) （五）硬件环境要求 (18) 1. 主机存储 (18) 2. 网络 (19) 3. 系统支撑软件 (19) 三、系统造价 (21) （一）概算一（终端含屏及本地导航） (22) （二）概算二（终端不含屏） (23)

一、综述 最古老的航海导航的法是罗盘和星历导航，人类通过观察星座的位置变化来确定自己的位；最早的导航仪是中国人发明的指南针,后来发展成一直为人类广泛应用的磁罗经。在随后的两个世纪里，人类通过综合利用星历知识、指南针和航海表来进行导航和定位。卫星技术应用于海上导航可以追溯到20世纪60年代的第一代卫星导航系统Transit,但是它有不连续导航、定位的时间间隔不稳定等缺点。GPS 系统的出现克服了Transit系统的局限性,而且提高了定位精度、可进行连续的导航、有很强的抗干扰能力，取代了陆基无线电导航系统,在航海导航中发挥了划时代的作用。 2000年我国建成北斗卫星导航试验系统，中国成为第三个拥有自主卫星导航系统的。截至2012年底，北斗卫星导航系统已经成功发射16颗卫星，并组网运行，形成区域服务能力。目前在北京、、、乌木齐等地区，中国卫星导航定位精度可达7米，在东盟等低纬度地区，定位精度可达到5米左右。随着新一代北斗导航卫星的发射，以及在技术以及管理上的诸多创新,北斗卫星导航精度有望继续提高。在大力扶持与推动下，国北斗卫星导航系统建设和应用如火如荼。在交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、电力调度、救灾减灾和安全等领域得到广泛应用。 党的十八大提出建设“海洋强国”的战略部署，科技部“导航与位置服务科技十二五专项规划”中，提出了"十二五"末导航与位置服务产

民航常用无线电导航设备

民航常用无线电导航设备 简介

第一节仪表着陆系统(Instrument Landing System — ILS) 仪表着陆系统由地面设备和机载设备组成。地面设备可以分为三个部分：航向信标台、下滑信标台、指点信标台或测距仪台。当测距仪成为仪表着陆系统的一部分时，其通常安装在下滑信标台。机载设备则包括相应的天线、接收机、控制器及指示器等。 1．地面设备的组成 ①航向信标：航向信标的主要作用是给进近和着陆的飞机提供对准跑道中心延长线航向道(方位)信息。 工作在VHF频段，频率范围为108.1~111.975MHz，每个频道之间的间隔为0.05MHz；并优先使用以MHz为单位的小数点后一位为奇数的那些频率点，例如109.7、110.3等；小数点后一位为偶数的那些频率点则分配给了全向信标。因此，航向信标只有40个频道可使用。 ②下滑信标：下滑信标的主要作用是给进近和着陆的飞机提供与地面成一定角度的下滑道(仰角)信息。 工作在UHF频段，频率范围为328.6~335.4MHz，每个频道之间的间隔为0.15MHz，其工作频道与航向信标的工作频道配对使用，因此也只有40个频道可供使用。 ③指点信标：用于给进近和着陆的飞机提供距跑道入口固定点的距离信息。工作在VHF 频段，固定频率为75MHz。 ④测距仪：用测距仪代替指点信标时，能给进近和着陆的飞机提供至测距仪台或着陆点或跑道入口的连续距离。工作在L波段，频率范围为962~1215MHz。与ILS合用时，其工作频率与航向信标配对使用。 各台的典型位置如图1—1所示。 图1—1 ILS典型位置示意图 2．ILS的基本定义和性能类别 2.1．基本定义 调制度差(ddm)：较大音频信号对射频的调制度百分数减去较小音频信号对射频的调制度百分数的值。 航道线：在任何水平面内最靠近跑道中心线的ddm为零的各点的轨迹。

船舶VHF无线电话通信及其应用

交通学院海运学院 船舶VHF无线通信及其应用 院（系）别海运学院 专业航海技术 届别2014 学号 姓名王金博 指导教师王希坤

交通学院海运学院 二○一四年六月 原创声明 本人王金博重声明：所呈交的论文“船舶VHF无线通信及其应用”，是本人在导师王希坤的指导下开展研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注和致的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并愿为此承担一切法律责任。

论文作者(签字)： 日期：年月日

摘要 随着海上运输行业的发展，海上航行的船舶数量急剧增加，同时船舶愈来愈大型化、高速化、自动化发展，通航密度迅速增加，这对船舶通信的要求更加严格。 甚高频(VHF)是近海无线电移动业务最主要的通信手段之一，它可以进行船舶遇险、紧急、安全通信和日常业务通信，也是搜救作业、船舶间协调避让、船舶交通服务系统（VTS）的重要通信工具。国际海事组织高度重视VHF频段的规和使用，要求各成员国确保船舶VHF无线电设备操作人员正确使用VHF频段实施遇险、紧急、安全和导航信息的传送。 此文主要介绍了VHF通信设备、VHF通信的技术和通信程序以及VHF在航海领域的应用等。 关键词：VHF 通信应用

Abstract With the development of maritime transport industry, the number of ships at sea has increased dramatically, while the ship becomes more and more large-scale, quick running, automation development, traffic density increases rapidly, the more strict to the requirement of ship communication. Very high frequency (VHF) is offshore radio mobile business one of the major means of communication, it can make the ship in distress, emergency and security communication and daily business communication, and search and rescue operation, coordination and collision avoidance

无线电导航的发展历程

无线电导航的发展历程 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

1．无线电导航的发展历程 无线电导航是20世纪一项重大的发明 电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。早在1912年就开 始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘(Radiocompass)，工作频率一兆赫兹。1929年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为一兆赫兹，已停止发展。1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee)，工作频率为28一85兆赫兹。1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入 研制，1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。 1945年至1960年研制了数十种之多，典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(Tacandata-link)和萨特柯((Satco)等，另外还有 多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar)，这期间主要保留下来的系统如表1 表1主要地基无线电导航系统运行年代表 1．1 无线电导航发展的重大突破 1960年以后，义发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪（TRISPONDER)以及MRB-201,NAV-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与);突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导航与综合导航系统，以及地形辅助导航系统等。表2列出几种常用的系统及主要性能与用量。 表2几种常用的地基系统性能与用量 *D为飞行距离。

无线电导航原理与系统课件

无线电导航原理与系统课件 无线电导航原理与系统 第三章无线电导航理论基础 一.空间坐标系无线电导航的基本任务就是确定被引导的航行体在运动过程中的状态参数，包括位置、速度、加速度、姿态等，这些参数是在一定的空间坐标系内定义的，因此要进行导航首先必须建立适当的参考坐标系。地球是人类的活动中心，在选择导航空间坐标系的时候，总是以地球为考虑的出发点。首先介绍一下地球的几何形状及其参数, 以便于认识和理解下面介绍的各种空间坐标系。一.空间坐标系地球的几何形状及其参数地球是一个旋转椭球；但是地球又不是一个理想的旋转椭球体，其表面起伏不平，很不规则，有高山、陆地、大海等。在实际应用中，人们采用一个旋转椭球面按照一定的期望指标（如椭球面和真实大地水准面之间的高度差的平方和为最小）来近似大地水准面，并称之为参考椭球面。参考椭球面的大小和形状可以用两个几何参数来描述，即长半轴a和扁率f。一.空间坐标系地球的几何形状及其参数目前应用中两个比较重要的参考椭球系是克拉索夫斯基椭球和WGS-84椭球。我国使用了40多年的1954北京坐标系（京-54坐标系），就是基于克拉索夫斯基椭球系。一.空间坐标系参考椭球上的主要面、线和曲率半径 1 参考椭球的法截面和法截线如图所示，O为参考椭球的中心。过地面点P作椭球面的垂线PK，称之为法线。包含过P点的法线的平面叫法截面。法截面与椭球面的交线叫做法截线。一.空间坐标系一.空间坐标系在实际计算中，为了方便往往在某一范围内把椭球面当作球面来处理，一般取该点所有方向的法截面曲率半径的平均值作为近似球面半径，称为平均曲率半径R，可推导出它的计算公式为：一.空间坐标系一.空间坐标系常用导航坐标系天球坐

船舶通信系统概述

1第 1章 船舶通信系统概述 第一节 船舶通信系统基本概念 船舶通信系统主要指GMDSS 系统， GMDSS 是全球海上遇险与安全系统 （Global Maritime Distress and Safety System）的英文缩写。GMDSS 是在现代无线电通信技术的基础上，为适应 海上搜救与安全通信， 满足海上通信的需要而建立起来的遇险和安全通信系统， 该系统也满足 船舶的常规通信业务。 多年来，船舶通信系统经过了多次的变革。由于现代数字通信与导航技术的发展，包括卫 星通信、卫星导航、大规模集成电路和微处理技术的发展，使新型的海上通信系统的建立不但 必要而且也成为可能。 国际海事组织（IMO）于 1988年 11 月在伦敦总部召开了会议，审议通过了对作为现行系 统法律依据的《1974 年国际海上人命安全公约》及《1979 年 SOLAS 议定书》的修正案，即 SOLAS公约1988年修正案。 修正案把GMDSS引入了公约， 并在SOLAS公约中规定了GMDSS 自然生效的条款，使公约生效（即 GMDSS 开始实施）的日期选定为 1992 年 2 月 1 日（所谓 “自然生效”即为若无三分之二以上的成员国或占世界船舶总吨位 50%以上的船东对公约提 出疑义，则在规定之日自然生效，无需再召开另一次会议做出决议）。决议规定：为保障海上 人命安全，改善海上遇险和安全无线电通信，与搜救协调组织相结合，建立一个采用最新通信 技术的全球海上遇险和安全系统。GMDSS 建立的主要目的是，当船舶遇险时能够向岸上的搜 救协调中心（RCC）发出报警，救助协调中心能立即协调搜救行动。按照国际搜救公约有关 规定，所有船舶有义务援助任何其他遇险的船舶。在GMDSS 实施前，当遇险船舶发出遇险报 告之后，要等附近的其他船舶前来援助；这种依靠近距离船舶通信系统的方法，在航行船舶较

飞机无线电导航设备自动测试系统设计

飞机无线电导航设备自动测试系统设计 0 概述 机载设备装机前为保证可靠性必须对各设备进行测试，这不仅需要操作大量精密昂贵的仪器仪表及通信板卡，而且测试过程相当复杂繁琐，测试数据需要整理记录，花费时间长，测试任务重，测试人员要求素质高，这对进行大量机载设备测试带来了极大的挑战。而在这些机载设备测试中，无线电导航设备的测试最为复杂，应某机型生产的需要，专门设计一套无线导航设备自动测试系统对无线电导航设备的功能和性能进行评估和测试；同时提供一个地面交联环境，模拟装机后各设备间的通信数据，技术人员可以对各无线电设备之间的匹配性、一致性、兼容性等进行验证。 1 系统组成及工作原理 无线导航设备自动测试系统功能如下： （1）ADF、MMR、RA、TCAS和DME总线输出数据的采集、处理和存储； （2）仿真ADF、MMR、RA、TCAS和DME的总线数据； （3）设备的激励信号控制和产生； （4）设备输出离散信号和音频信号的采集； （5）被测航电设备控制盒仿真。 为完成上述功能，无线导航设备自动测试系统被设计为图1所示的系统，由图1可知该系统由专用激励源、PXI测试机箱、GPIB通信模块、429通信模块、数字I/O模块、音频采集卡、矩阵开关模块、接口适配箱、测控计算机组成。测试系统所测航电设备包括组合接收设备（MMR）、无线电罗盘（ADF）、交通告警和防撞系统（TCAS）、无线电高度表（RA）及测距仪（DME）等五类被测航电设备。 测控计算机完成被测航电设备测试中的组织管理，测试任务的调度，测试中ARINC 429总线数据的仿真，测试结果的判读；激励单元

负责提供所有被测航电设备运行所需的激励信号；PXI系统负责与所有被测航电设备进行1553B、ARINC 429、RS 232及HDLC总线通信，音频信号的采集，离散量的采集；适配单元负责接口适配与信号调理。 在测试中测控计算机控制激励单元给相关的设备加载激励（或输入）信号，并由控制盒或仿真控制盒设置无线电导航设备处于相应的工作状态，PXI平台通过信号采集与数据通信获得被测航电设备的工作状态和相应的工作数据，达到对被测航电设备测试的目的[2?3]。 另外测试系统还可以进行手动测试，主要用于系统联试出现异常时，可以在手动状态下进行故障注入调试；包括通过开关切换系统对物理线路开断构造开路故障、通过调试接口接地构造短路故障、通过软件通信设置进行奇偶校验、码率、编码，标号位的设置构造相关通信故障。 2 适配单元设计 接口适配单元是保证被测航电设备接入到测试平台进行正确测试的重要部件；接口适配单元主要完成信号转接分配、信号调理、被测航电设备多型号接口适配及信号检测和指示等功能，测试平台接口适配单元工作原理如图2所示。 由图2可知，每个适配单元中包含多块接口适配板、信号切换模块、设备信号检测孔、型号指示灯、机载设备插座和测试系统连接器，安装于一个适配箱内。其中接口适配板的功能是对被测设备的输入和输出离散信号进行调理（放大、衰减、调整）；信号切换模块主要有4个功能：将测试仪表切换连接到被测试信号线上；将激励源输出的仿真信号切换并连接到被测设备的输入端口上；完成自动和手动测试功能的切换；完成电源加电控制和监测切换。信号检测孔安装在适配箱面板上，用于测试过程中对关键信号的监测；型号指示灯用于显示被测设备的不同型号；机载设备连接器和测试系统连接器分别用于被测航电设备与测试系统的连接。 接口适配箱的另一个重要功能是适应同类多型被测航电设备的匹配，包括已知的和未知的设备型号变化导致的连接器型号及插针定

无线电导航系统 罗兰-C

无线电导航系统罗兰-C 【概述】 罗兰的全称是远程导航，是一种远程双曲线无线电导航系统，作用距离可达2000公里，工作频率为100千赫。罗兰-C是低频、脉冲式的双曲线无线电导航与定位系统，它是在40年代由美国麻省理工学院应美国陆军的要求而研制的。罗兰-C是一种远距离(1850km)、低频(100kHz)的含标准时间频率信息的双曲线无线电导航系统、定位系统，它的作用距离大，覆盖面广，导航、定位精度高，在全球范围内得到广泛应用。 它使用两个同步发射器信号到达的时间差来定位。较低的频率允许地波沿地球表面曲面传播较远的距离，多脉冲允许接收机把天波与地波区分开来。根据不同的几何条件、接收机测时精度及传播条件，罗兰-C可以提供100～200m的精度。 【原理】 罗兰C定位原理 到两定点距离差为一常数： 双曲线（具有双值性） 副台延时：ts＝β主副＋Δ β主副：主台→副台电波传播时间 Δ：副台编码延时 船台测时间差：Δt＝β主副＋Δ＋t副－t主 β主副：消除双值性；Δ：识别各副台 罗兰C系统由设在地面的1个主台与2～3个副台合成的台链和飞机上的接收设备组成。测定主、副台发射的两个脉冲信号的时间差和两个脉冲信号中载频的相位差，即可获得飞机到主、副台的距离差。距离差保持不变的航迹是一条双曲线。再测定飞机对主台和另一副台的距离差，可得另一条双曲线。根据两条双曲线的交点可以定出飞机的位置。这一位置由显示装置以数据形式显示出来。由于从测量时间差而得到距离差的测量方法精度不高，只能起粗测的作用。副台发射的载频信号的相位和主台的相同，因而飞机上接收到的主、副台载频

信号的相位差和距离差成比例。测量相位差就可得到距离差。由于100千赫载频的巷道宽度（见奥米加导航系统）只有1.5公里，测量距离差的精度很高，能起精测的作用。测量相位差的多值性问题，可以用粗测的时间差来解决(见无线电导航)。罗兰C导航系统既测量脉冲的时间差又测量载频的相位差，所以又称它为低频脉相双曲线导航系统。1968年研制成功的罗兰D导航系统提高了地面发射台的机动性，是一种军用战术导航系统。 【应用领域】 罗兰C 系统是一种陆基远程无线电导航系统,用于舰船、飞机及陆地车辆的导航定位。该系统的主要特点是覆盖范围大, 岸台采用固态大功率发射机, 峰值发射功率可达2MW, 因此其抗干扰能力强,可靠性高。我国建有3 个罗兰C 导航台链, 是一种为我国完全掌握的无线电导航资源, 可覆盖我国沿海的大部分地区, 在战时具有重要意义。卫星导航是通过在地球上空布设若干个导航卫星, 发播导航电文, 接收机通过接收到卫星导航电文数据来解算出位置数据。由于卫星导航覆盖范围广( 可全球覆盖) 、全天候、高精度等优点, 得到了广泛应用。目前可用的卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS 以及我国的双星导航卫星, 欧洲的GALILEO 导航卫星系统将在2008 年建成使用, 日本也计划发展区域卫星导航系统。但卫星导航系统也有其弱点, 卫星导航系统是星基导航, 由于卫星距地面较高, 卫星发射信号功率受到限制等因素, 使得卫星导航信号微弱, 易被干扰。由于星基无线电导航和陆基无线电导航各有其优缺点, 并且各自独立, 因此, 研究罗兰C 和卫星导航的优势互补以及它们的组合应用具有一定的现实意义。 【背景】 Loran（罗兰）是远程导航的缩写，罗兰C（Loran C）是于五十年代末在第二次世界大战中期成功研制罗兰A的基础上改进并投入使用的远程双曲线导航系统，1974年向民用开放。罗兰C的地面发射系统是由至少3个发射台组成的台链，彼此精确同步。用户接收来自2个台的信号时，只要测出它们到达的时间差，便知道自己处于一条以这两个台为焦点的双曲线上；同时又测出另外两个台信号的时间差，便又得知处于另一条双曲线上；显而易见，用户必然处于这两条双曲线的交点上，从而可确定出用户的位置。从1945年到1974年，罗兰仅由美、苏两个大国掌握，苏联建立了类似于罗兰C的恰卡（Chayka）导航系统，后加拿大加入美国的罗兰C应用体系，八十年代中期国际航空界正式启用罗兰C，随后欧盟建立了多个罗兰C台链，日本、韩国、我国、印度也都相继建了台链。到目前为止，全世界共建成了30多个罗兰C台链。在陆基无线电导航系统中，罗兰C的用户是最多的，大多数是用于航海，也用作航空和陆上导航。虽然GPS的问世对罗兰C的应用有较大影响，但罗兰C具有它的独到之处，不可能完全被GPS所取代；若把罗兰C与GPS组合使用，则将在覆盖范围、实用性、完善性等方面得到改善。由此可知，罗兰C的优点：罗兰C采用100 kHz单一的低频，该频率传播距离远、稳定性好，使罗兰C具有作用距离远的优点。但罗兰C无法覆盖全球。 在六十年代中期，美国海军提出了“Timation”计划，美国空军提出了621B计划，并付之实施。但在发射了数颗实验卫星和进行了大量实验后发现各自都还存在一些大的缺陷。所以在此背景下，1973年美国国防部决定发展各军种都能使用的全球定位系统(GPS Global Positioning System),并指定由空军牵头研制.在项目的实施中,参加的单位有美国空军、陆军、海军、海军陆战队、海岸警卫队、运输队、国防地图测绘局、国防预研计划局,以及一些北大西洋公约组织和澳大利亚。历时20多年，耗资数百亿美元，于1994年3月10日，24颗工作卫星全部进入预定轨道，GPS系统全面投入正常运行，技术性能达到了预期目的，其中粗码（C/A码）的定位精度到达20m，远远超过设计指标。GPS是现代科学的结晶，它的推广应用有力地促进了人类社会进步。 【美国、北欧Loran-C链的技术改造】

船舶内部通信系统

船舶内部通信系统 一、船舶内部通信概述 前面讲述的卫星通信和地面通信系统，是船舶与外界进行沟通联络的手段。在船员的工作和生活中，也经常需要相互沟通联络，这就要求船舶内部要有一整套完善的、便利的通信系统来满足船员的需求。船舶内部通信泛指在船舶内部进行的各种必要信息的传递，其涉及面很广。就目前而言，大体上包括：船用程控电话系统、船用声力电话系统、船用指挥电话系统、船令广播系统、通用报警系统、应急传令钟系统、船用子母钟系统、监测报警装置和电视监控系统等等。就安放位置和通信方式来讲，至少应确保驾驶台和机器控制室之间、驾驶台和舵机舱内操舵装置控制位置之间、驾驶台和无线电室之间、驾驶台和消防集中控制室之间的电话系统随时可用。伴随科技水平的发展，局域网也开始在很多大型、超大型船舶上安装，从而实现船员间的无纸化办公，它也可以划归船内通信系统。另外通过卫星船站等设施把船内局域网或者电话网络与岸上通信网络衔接，建设船岸间无缝隙网络连接已经成为发展趋势。 由于内容所限，在此只简要介绍船内电话通信系统和船令广播系统。 二、船内电话通信系统 （一）船用程控电话系统 1．船用程控电话系统的功能 首先，电话交换机有四种基本呼叫任务，根据进出交换机的呼叫流向及发起呼叫的起源，可以将呼叫分为：本局呼叫、出局呼叫、入局呼叫和转移呼叫。目前来看，船舶交换机主要完成本局呼叫，如果通过技术手段将其与SSB、VHF或者Inmarsat船站互联，它将具有出局和入局呼叫功能，这将是未来船舶通信的发展趋势。而所谓程控电话也称自动电话，是指通过程控电话交换机交换信息的电话系统。程控电话交换机也称为程控数字交换机或数字程控交换机，是利用预先编好的计算机程序来控制电话接续的交换机。使用时，用户端电话的摘机、挂机状态由本地交换机自动检测。用户摘机时，本地交换机立即给用户的话机回送拨号音，并接收用户话机产生的脉冲信号或双音多频拨号信号，随之完成从主叫到被叫号码的接续并保持连接。在交换机检测到通信的双方中有一方挂机时，立即中断接续。与机电式交换机电话系统相比，程控电话系统具有接续速度快、业务功能多、交换效率高、声音清晰、质量可靠等优点。 由于使用环境的不同，船用程控电话系统在相关设备和技术性能方面，与陆用程控电话系统略有不同。另外由于生产厂家众多，产品种类也繁杂。但总体而言，近年开发的船用程控电话系统除为船舶提供自动电话服务外，还可提供多种特殊的电话服务，如遥控广播、优先占线等。 2．船用程控电话系统的构成

无线电导航原理和机载设备简介及使用

★无线电导航原理和机载设备简介★ 导航概述 早期的飞行器在空中飞行仅依靠地标导航--飞行中盯着公路、铁路、河流等线状地标；山峰、灯塔、公路交汇点等点状地标；湖泊、城镇等面状地标。后来，空勤人员利用航空地图、磁罗盘、计算尺、时钟等工具和他们的天文、地理、数学知识，根据风速、风向计算航线角，结合地标修正航线偏差，这种工作叫做“空中领航”。这种方法虽然“原始”，但航空先驱林伯当年就是依靠这些东西驾驶一架活塞式单发动机飞机“圣路易斯精神号”独自由美国西海岸起程，直接飞越大西洋到达巴黎的，他飞越茫茫大西洋时还通过观察海上的洋流、夜空中的星座来辨别方向、确定位置。空中领航学是飞行员的一门必修课，其核心是用矢量合成原理修正风对飞行航迹的影响。 随着无线电技术的发展，各式各样的电子设备为飞行器提供精确的导航信息：有用于洲际导航的奥米加导航系统（OMEGA）、适用于广阔海面的罗兰系统（LORAN-A，LORAN-C）、用于近距导航的甚高频全向无线电信标导航系统（VORTAC），另外还有一些专为军事用途开发的导航信标和雷达系统。现在，利用同步卫星工作的全球定位系统（GPS）已开始广泛使用。但 VORTAC 仍是近距导航的主流，绝大多数现代军民用飞机，包括民航客机、小型通用飞机都配备有VOR接收机（VOR，very high frequency ommi-directional range）。 VORTAC是VOR/DME和TACAN的统称。VOR/DME是民用系统，TACAN是为适应舰载、移动台站而开发的军用战术空中导航系统（即塔康导航系统）。两者的工作原理和技术规范都不同，但使用上它们是完全一样的。事实上，有的VOR/DME和TACAN发射台站是建在一起、使用同一个频率的，对空勤人员来说，只是一个VOR信标。 VOR信标是世界上最多、最主要的无线电导航点。许许多多的VOR台站相隔一定距离成网络状散点分布，当飞机上的接收机收到VOR信标的信号，飞行人员就可通过专用仪表判断飞机与该发射台站的相对位置，如果台站信号是带测距的（DME，distance measuring equitment），还可知道飞机与台站的距离，从而确定飞机当前的位置，并知道应以多少度的航线角飞抵目的地。 VOR/DME/NDB基本原理 VOR：very high frequency ommi-directional range，甚高频全向无线电信标 VOR信号发射机和接收机的工作频率在108.0-117.95 MHz 之间。VOR台站发射机发送的信号有两个：一个是相位固定的基准信号；另一个信号的相位是变化的，同时象灯塔的旋转探照灯一样向360度的每一个角度发射，而向各个角度发射的信号的相位都是不同的，它们与基准信号的相位差自然就互不相同。向360度发射的信号（指向磁北极）与基准信号是同相的，而向180度发射的信号（指向磁南极）与基准信号相位差180度。飞机上的VOR接收机根据所收到的两个信号的相位差就可判断飞机处于台站向哪一个角度发射的信号上。也就是说，可以判断飞机在以台站发射机为圆心的哪一条“半径”上。 VOR台站发送的信号形成360条“半径”，辐射状向各个方向传送，每条“半径”就是一条航道，称为“Radial”。假如：飞机位于平州VOR台站（该台站代号为POU）的正东南方，朝台站飞去，飞越台站时即改航向，往正西南方飞去。用导航术语来说就是：飞机沿POU的 135 Radial（R-135），飞向（inbound）台站，即其磁航向为315度，到达POU后，沿R-225，飞离（outbound）台站，即其磁航向为225度。注意：当飞机沿某条Radial飞离台站，其磁航向就是该条Radial号数；但当飞机沿某条Radial飞向台站，其磁航向就与该条Radial的号数差180。 由于VOR的无线电信号与电视广播、收音机的FM广播一样，是直线传播的，会被山峰等障碍物阻隔，所以即使距离很近，在地面也很少能接收到VOR信号，通常要飞高至